فهرست مطالب

علوم و فنون سازندگی - سال دوم شماره 3 (پیاپی 5، پاییز 1400)

نشریه علوم و فنون سازندگی
سال دوم شماره 3 (پیاپی 5، پاییز 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/11/12
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مهدی شفیعی قاسمی، موسی الرضا ابوچناری*، سید رضا شاهچراغی صفحات 1-10
    در این مقاله به مسئله اقتصاد دانش بنیان و لزوم نقش آفرینی بنگاه های بزرگ اقتصادی کشور در این حوزه پرداخته شده است. لازمه تحقق اقتصاد دانش بنیان که می توان منجر به مقاوم سازی اقتصاد و زیربنای مناسبی برای توسعه اقتصاد دانش بنیان باشد، توسعه فناوری و توسعه شرکت های دانش بنیان در کشور می باشد. افزایش نقش آفرینی شرکت های دانش بنیان و استارتاپ ها در اقتصاد و تولید ناخالص ملی نیازمند حرکت بنگاه های بزرگ به حوزه فناوری و دانش بنیان شدن، می باشد. در این مقاله ابتدا به لزوم حرکت بنگاه های بزرگ اقتصادی پرداخته شده و در ادامه ساختاری پیشنهادی برای دانش بنیان شدن کل زیرمجموعه های بنگاه های بزرگ و ایجاد الگو برای سایر بنگاه های بزرگ کشور برای توسعه اقتصاد دانش بنیان ارایه شده است. لزوم پیاده سازی برنامه پیشنهادی، شکل گیری کمیته هماهنگ کننده می باشد که در انتها چارچوب این کمیته آورده شده است.
    کلیدواژگان: دانش بنیان، بنگاه های بزرگ اقتصادی، فناوری، بومی سازی، اقتصاد دانش بنیان
  • حمزه ذاکری*، محمدباقر یکتایی، بهروز مطاعی صفحات 11-28

    راه ها، شریان های حیاتی هر کشور هستند که تامین شرایط مناسب برای آنها یکی از معیارهای اصلی توسعه یافتگی و پیشرفت به شمار می آید. این شریان ها بایستی پیوسته در شرایط استاندارد از نظر سرویس دهی قرار داشته باشند و بستری ایمن و راحت در اختیار استفاده کنندگان از این تسهیلات قرار دهند. با توجه به بودجه محدودی که در اختیار متولیان این راه ها قرار دارد، دستیابی به شرایطی که در آن راه ها با صرف کمترین هزینه شرایط مطلوب خود را حفظ کنند از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. یکی از اهداف کلیدی سازمان های دست اندرکار در بخش راه سازی و مدیریت راه ها به تاخیر انداختن خرابی و افزایش عمر مفید شبکه راه ها از طریق انجام عملیات های تعمیر و نگهداری می باشد. این هدف از طریق بهینه سازی برنامه ریزی عملیات ها در سطوح شبکه و پروژه صورت می پذیرد. در این راستا در این پژوهش روشی جهت انتخاب گزینه بهینه تعمیر و نگهداری در قطعات روسازی در هر بازه زمانی ارایه شده است. در این تحقیق با استفاده از داده های خرابی و ناهمواری، مدل پیش بینی وضعیت روسازی بر اساس دو شاخص PCI و IRI ارایه شده است. همچنین برنامه تعمیر و نگهداری یک ساله و چندساله تعمیر و نگهداری روسازی بر اساس مدل های پیش بینی و برنامه ریزی تعمیر و نگهداری ارایه شده است. در نهایت برنامه های تعمیر و نگهداری در حالت وجود محدودیت بودجه ای ارایه شده است که موجب کاهش هزینه ها و حفظ شرایط مطلوب روسازی در سال های آینده خواهد شد.

    کلیدواژگان: روسازی، تعمیر، نگهداری، آزادراه
  • سید حسن میرطلائی*، سعید دیناروند، علیرضا بهنامفر، امید خدمتگذار صفحات 29-40

    در این تحقیق به استخراج اصول طراحی مخازن ذخیره ی دوجداره فلزی- فلزی (اتیلن / اتان) با تمرکز بر انتخاب یا پیشنهاد سوپر عایق پایه پرلیت میانی دوجداره پرداخته می شود. ارایه نتایج حاصل از تحقیق پیرامون شرکت های صاحب تکنولوژی طراحی و ساخت مخازن ذخیره ی گاز مایع در دنیا، استخراج مفاهیم مقدماتی و مطالعه اصول عمومی و در دسترس طراحی مخازن دوجداره فلزی - فلزی  و ارایه محاسبات نمونه برای تشریح کاربرد قوانین طراحی مخازن و کدهای نرم افزاری مرتبط با انجام این محاسبات دو بخش اول این تحقیق را تشکیل می دهند. سپس اصول طراحی و ساخت مخازن بتونی و مقایسه از دیدگاه کلان مخازن فلزی و بتونی ارایه خواهد شد. در ادامه مفاهیم اساسی در عایق بندی مخازن ذخیره ی گاز مایع تشریح می گردد. همچنین با انجام محاسبات طراحی عایق، به تعیین ضخامت بهینه ی عایق پرداخته شده و کدهای نرم افزاری مرتبط تدوین و ارایه می گردد. در فاز نهایی این تحقیق به مطالعه و پیشنهاد جایگزین برای سیستم عایق بندی پرداخته می شوند و به منظور اثبات مناسب بودن عایق های جایگزین معرفی شده تحلیلی حرارتی - اقتصادی با دیدگاه بهینه سازی و مشتمل بر آنالیز حساسیت ارایه خواهد شد. نتایج حاصل از تحلیل نشان می دهد که گرچه سامانه ی عایق بندی پیشنهادی به عنوان جایگزین به اندکی هزینه ی اولیه ی بیشتر برای اجرا نیاز دارد اما در کمتر از یکسال به نقطه ی شکست سرمایه گذاری می رسد و با توجه به دوام بسیار بیشتری که نسبت به سامانه ی عایق بندی متداول دارد، بسیار موثرتر و از نظر اقتصادی بسیار باصرفه تر خواهد بود.

    کلیدواژگان: مخازن ذخیره فلزی- فلزی دوجداره، اصول طراحی، طراحی بهینه سامانه ی عایق بندی، میکرواسفیرهای شیشه ای
  • فرهاد رشیدی، محمد تبریزیان*، حمیدرضا شاهمیرزاد صفحات 41-49

    یکی از اجزای مهم سامانه های انرژی الکتریکی، شبکه های توزیع توان بوده که واسط ما بین شبکه های انتقال توان و مصرف کننده های خرد وکلان است. وظیفه اصلی این شبکه ها را می توان کاهش سطح ولتاژ و آماده سازی انرژی الکتریکی برای تحویل به مصرف کنندگان دانست که با توجه به ساختارها و سطوح مختلف ولتاژ انجام می گیرد. یک نمونه از تحقیقات گسترده و پراهمیت در این حوزه، بازآرایی شبکه های توزیع است. از جمله روش های بهینه سازی موثر در بازآرایی شبکه ها، استفاده از الگوریتم های فراابتکاری به منظور یافتن بهترین آرایش برای شبکه توزیع با در نظر گرفتن پارامترهای مختلف و محدودیت های متنوع شبکه است. در این مقاله ضمن مدل سازی مناسب برای مسئله بازآرایی بهینه شبکه های توزیع برق با هدف بهبود کیفیت توان، حل آن با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO)، به هر دو صورت  تک هدفه و چندهدفه، صورت گرفته است و نتایج حاصله از شبیه سازی بیانگر عملکرد موفق و کارآیی مناسب دو روش بهینه سازی PSO تک هدفه و چندهدفه در این موضوع است.

    کلیدواژگان: شبکه توزیع، بازآرایی، بهینه سازی تک هدفه، بهینه سازی چندهدفه
  • علی اسحق زاده، محمد توکلی محمدی*، شهاب یکه فلاح صفحات 51-60
    صنعت نفت و گاز در سطح بین المللی از گذشته تا به امروز با ویژگی های منحصر به فردی شناخته شده است. نیاز به سرمایه بالا، تسهیم ریسک عملیات اکتشاف ذخایر، لزوم استفاده از صرفه های ناشی از اقتصاد مقیاس، حاکمیت قوانین و مقررات، افزایش کارایی و اثربخشی، استفاده از ظرفیت ها و توانایی ها  و... از جمله دلایلی است که در سال های اخیر استفاده از قراردادهای عملیات مشترک در سطح بین المللی را افزایش داده است. در ایران نیز باتوجه به انعقاد قراردادهای جدید نفتی ایران موسوم به IPC و نیز با وجود شرایط اقتصادی نظیر تحریم، استفاده از قراردادهای مشترک  در صنعت نفت و گاز با اقبال شرکت های اکتشاف و تولید روبرو شده است. توسعه استفاده از قراردادهای مشترک در صنعت نفت و گاز مستلزم تبیین روابط مالی بین شرکا است که این روابط در قالب دستورالعمل های مدون حسابداری و مالی به قرارداد مشترک منضم می شود. هدف این پژوهش بررسی ساختار دستورالعمل های مشار الیه در سطح بین المللی است تا از این گذار بتوان چارچوب حسابداری و مالی مناسبی برای قراردادهای مشارکتی در صنعت نفت  و گاز ایران ارایه نمود. دستورالعمل مزبور با تنظیم روابط مالی بین شرکای عملیات مشترک، افزایش اعتماد متقابل و تبعیت از اصول، مبانی و استانداردهای حسابداری، سرعت اجرای قراردادها را افزایش داده و می تواند مبنای تصمیم گیری حسابداران و مدیران مالی در شرکتهای اکتشاف و تولید قرار گیرد. باتوجه به فقدان این دستورالعمل ها در کشور، اهمیت و ضرورت این پژوهش بر اهل فن آشکار است.
    کلیدواژگان: دستورالعمل های حسابداری و مالی، قراردادهای عملیات مشترک، قراردادهای کنسرسیوم، صنعت نفت و گاز
  • ساجد مجیدزاده، محمد خرسند* صفحات 61-76
    مخازن نفتی پس از اکتشاف و حفر چاه های تولیدی، در ابتدا به وسیله نیروی طبیعی مخزن شروع به تولید می کنند، اما به مرور زمان فشار مخزن کاهش یافته و روش هایی برای تامین فشار مخزن نیاز خواهد بود. در نهایت چنان چه نفت باقیمانده به وسیله تامین فشار مخزن نیز قابل برداشت نباشد، با تغییر خواص مخزن به وسیله روش های خاص ازدیاد برداشتی، نفت باقیمانده در مخزن به حداقل خواهد رسید. روش های آب/گاز پایه از روش های متداول ازدیاد برداشت می باشند. معمولا در مطالعات صنعتی بر روی مخزن پایه کاندیدا، عملکرد جداگانه روش های ازدیاد برداشت تبیین شده و مطالعات توامان فنی و اقتصادی روش ها با رویکرد بررسی کوتاه مدت و بلند مدت انجام نشده است. در این پژوهش به وسیله ی غربال گری نرم افزاری، در ابتدا مناسب ترین روش های ازدیاد برداشت تعیین و شبیه سازی دینامیکی آن ها بر روی مدل آغازسازی شده انجام پذیرفت. سپس بر اساس پروفایل های تولیدی و تزریقی محاسبات مدل اقتصادی انجام شد تا روش بهینه فنی و اقتصادی به دست آید. نتایج نشان می دهد که با افزایش سال تزریق و تغییر پارامتر کنترلی تولید، روش تزریق گاز غیرامتزاجی میزان ارزش خالص کنونی بیشتری از روش آب پایه خواهد داشت.
    کلیدواژگان: ازدیاد برداشت، روش های آب، گاز پایه، غربال گری نرم افزاری، ارزش خالص کنونی
|
  • M. Shafiei Ghasemi, M. Abouchenari *, S. R. Shah Cheraghi Pages 1-10
    This article deals with the issue of knowledge-based economy and the need for the participation of large economic enterprises in this field. The development of technology and knowledge-based companies in the country is essential for the development of knowledge-based economy which can lead to economic resilience and suitable infrastructure development. Increasing the role of knowledge-based companies and startups in the economy and GDP, requires large enterprises to enter the field of technology and knowledge-based management. In this article, first the necessity of transforming large economic enterprises is discussed and then a proposed structure and model is presented to facilitate the transformation of all subdivisions of large enterprises into knowledge-based enterprises. The prerequisite to the implemention of the proposed program is the formation of a coordinating committee, whose framework is presented at the final part of this article.
    Keywords: knowledge-based, Large Economic Enterprises, technology, Localization, Knowledge-based economy
  • Hamzeh Zakeri *, M. B. Yektaee, B. Mataei Pages 11-28

    Roads are vital channels for social life in any country and their good state is one of the mainrecognized criteria of country’s development and progress. These routes must be constantly instandard conditions in terms of serviceability and provide safe and comfortable transport forusers. One of the key goals of the organizations involved in road construction and managementis to delay the occurrence of distresses and increase the useful life of the road network throughmaintenance operations. This goal is achieved by optimizing maintenance and rehabilitation(M&R) planning at the network and project levels. In this study, a method for selecting theoptimal M&R option for freeway pavement sections in each time period is presented. Usingdistress data, the pavement status prediction models based on IRI and PCI indices are presented.Also, one-year and multi-year M&R program of pavement maintenance and rehabilitation ispresented based on these prediction models. Finally, maintenance plans are provided in thepresence of budget constraints that will reduce maintenance costs and maintain optimalpavement conditions through the years of operation.

    Keywords: Pavement Construction, Maintenance, Rehabilitation, Freeway
  • S. H. Mirtalaie *, S. Dinarvand, A. Behnamfar, O. Khedmatgozar Pages 29-40

    In this research, the design principles of double-walled metal-metal (ethylene / ethane) storage tanks are extracted, focusing on the selection or proposal of double-wall enclosed perlite-based super-insulation. Presenting the results of research on companies with the technology to design and manufacture liquefied gas storage tanks in the world, extracting basic concepts and studying the general and available principles of designing double-walled metal-metal tanks and providing sample calculations to explain the application of tank design rules and the software codes related to performing these calculations, constitute the first two parts of this research. Then the principles of design and construction of concrete tanks and the comparison of metal and concrete tanks from the macro perspective point of view are presented. Next, the basic concepts in liquefied petroleum gas storage tank insulation are explained. Also, by performing insulation design calculations, the optimal insulation thickness is determined and related software codes are compiled and presented. In the final phase of this research, alternative studies for the insulation system are studied and in order to prove the suitability of the introduced alternative insulations, the thermal-economic analysis with an optimization perspective, including sensitivity analysis is presented. The results of the analysis show that although as an alternative, the proposed insulation system requires a little more initial cost to implement, in less than a year it passes the break even point of investment and accordingly it is physically and economically much more durable than conventional insulation systems.

    Keywords: Double-Walled Metallic Storage Tanks, Design Principles, Optimal Design of Iinsulation System, Glass Microspheres
  • F. Rashidi, M. Tabrizian *, H. R. Shahmirzad Pages 41-49

    Power distribution networks as the interface between the power transmission networks and micro/macro consumers, are among the most important components of electrical energy systems. The main task of these networks can be considered as reducing the voltage level and preparing electrical energy for delivery to consumers, which is done according to different structures and voltage levels. An instance of extensive and important research in this area is the rearrangement of distribution networks. One of the effective optimization methods in network rearrangement is the use of heuristic algorithms in order to find the best arrangement for the distribution network by considering various network parameters and constraints. In this paper, while modeling the problem of optimal rearrangement of power distribution networks with the aim of improving power quality, the solution is also presented using both the single and multi-objective variants of the particle swarm optimization (PSO) algorithm. The simulation results show successful performance and suitable efficiency for both methods of single-objective and multi-objective PSO optimization.

    Keywords: Distribution Network, Reconfiguration, Single-Objective Optimization, Multi-Objective Optimization
  • A. Eshaghzade, M. Tavakkoli Mohammadi *, S. Yekke Fallah Pages 51-60
    The oil and gas industry is internationally known for its unique characteristics from past to the present. The huge capital requirement, the risk sharing of resource exploration, the need to use economies of scale, the rule of laws and regulations, the efficiency and effectiveness growth, the use of capacities and capabilities, etc. are among the reasons that have increased the application of International Joint Operating Agreements in recent years. In Iran, due to the conclusion of new Iranian oil contracts called IPC and despite the economic conditions such as sanctions, the use of joint contracts in the oil and gas industry has been welcomed by exploration and production companies. The development of joint contracts in the oil and gas industry requires the clarification of financial relations between the partners, which are attached to the joint contract in the form of Accounting and Financial Procedures. The purpose of this study is to investigate the structure of Accounting and Financial Procedures at the international level in order to provide an appropriate accounting and financial framework for consortium contracts in the Iranian oil and gas industry. The AFPs increase the speed of contract execution by regulating financial relations between joint partners, increasing mutual trust and adhering to accounting principles, procedures and standards, and can be the basis for the decisions of accountants and financial managers in exploration and production companies. Given the lack of these AFPs in the country, the importance and necessity of this research are obvious to experts.
    Keywords: Accounting, Financial Procedures, Joint Operating Agreements, Consortium Contracts, Oil, Gas Industry
  • S. Majidzadeh, M. Khorsand * Pages 61-76
    Immediately after the exploration, with drilling of production wells the production in oil reservoirs is commenced by natural reservoir forces, but the reservoir pressure gradually declines, and throughout the well exploitation life some methods are needed to maintain the reservoir pressure. Eventually, if the residual oil is not recoverable by the reservoir pressure maintenance methods, the residual oil in the reservoir would be minimized by changing the reservoir properties, using the specific EOR methods. The water/gas-based methods are common in the EOR processes. In the industrial studies on candidate base reservoirs, usually the function of each EOR method is explained separately and the technical and economic studies of the methods with the approach of the short-term and long-term investigation is not performed concurrently. In this research, at first, the most appropriate EOR methods are determined using primary screening, and their dynamic simulations are performed on the initialized model. Then, the calculations of economic model are performed according to the production and injection profiles in order to obtain the technically and economically optimum method. Results show that the immiscible gas injection method has a greater NPV than the water-based method by increasing the injection time and changing the production control parameter.
    Keywords: EOR, Water, Gas Based Methods, Software Screening, net present value